“聲學(xué)監(jiān)測(cè)”是一個(gè)更為廣義的概念,它涵蓋了所有通過(guò)接收和分析聲波(或聲信號(hào))來(lái)獲取目標(biāo)信息的技術(shù)體系。根據(jù)工作方式的不同,可分為“被動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)”和“主動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)”兩大類。這兩種模式相輔相成,共同構(gòu)成了一個(gè)從“聆聽(tīng)”到“詢問(wèn)”的完整聲學(xué)感知解決方案。

核心特點(diǎn)一:被動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)——隱蔽的“聆聽(tīng)者”
被動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)不主動(dòng)發(fā)射聲波,而是通過(guò)布放的高靈敏度水聽(tīng)器陣列,專門“聆聽(tīng)”海洋環(huán)境中自然存在或目標(biāo)自身輻射的聲音。其核心優(yōu)勢(shì)在于:
1、隱蔽性:由于不主動(dòng)發(fā)聲,不會(huì)暴露自身位置,在特定應(yīng)用中至關(guān)重要。
2、信息豐富:能夠收集到海洋環(huán)境的本底噪聲、海洋生物(如鯨、海豚)的鳴叫、船舶的輻射噪聲等自然和人為聲源信息。
被動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)適用于長(zhǎng)期生態(tài)觀測(cè)、水下目標(biāo)跟蹤和無(wú)干擾科學(xué)調(diào)查。
核心特點(diǎn)二:主動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)——精準(zhǔn)的“探測(cè)者”
主動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)則恰恰相反,它先主動(dòng)向水中發(fā)射特定波形(如脈沖)的聲波,然后接收其遇到目標(biāo)后反射回來(lái)的回聲(回波),并通過(guò)處理回波信息來(lái)獲取目標(biāo)的參數(shù)。其核心優(yōu)勢(shì)在于:
1、主動(dòng)可控:能夠主動(dòng)對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行探測(cè),不受目標(biāo)是否發(fā)聲的限制。
2、精準(zhǔn)測(cè)距:通過(guò)計(jì)算聲波發(fā)射和接收的時(shí)間差,可以精確測(cè)定目標(biāo)與探測(cè)器之間的距離。
3、成像與識(shí)別:先進(jìn)的聲納系統(tǒng)可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像,甚至識(shí)別其形狀和大小。
聲納是主動(dòng)聲學(xué)監(jiān)測(cè)的典型代表,廣泛應(yīng)用于海底測(cè)繪、水下障礙物規(guī)避、漁業(yè)資源評(píng)估等。
核心特點(diǎn)三:技術(shù)融合與智能分析
現(xiàn)代聲學(xué)監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)是被動(dòng)與主動(dòng)技術(shù)的融合,以及數(shù)據(jù)的智能化處理。將被動(dòng)聆聽(tīng)的廣域監(jiān)視與主動(dòng)探測(cè)的精準(zhǔn)定位相結(jié)合,可以構(gòu)建出更全面的水下態(tài)勢(shì)感知圖。同時(shí),利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對(duì)采集到的海量聲學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源的自動(dòng)分類、識(shí)別和行為研判,極大地提升了監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平和信息提取效率。
聲學(xué)監(jiān)測(cè)作為一個(gè)綜合性的技術(shù)體系,通過(guò)被動(dòng)聆聽(tīng)與主動(dòng)探測(cè)兩種模式的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)水下世界從宏觀態(tài)勢(shì)到微觀目標(biāo)的立體化、精細(xì)化感知。它是海洋開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)和國(guó)家安全領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù),正朝著更智能、更集成、更精準(zhǔn)的方向不斷發(fā)展。